碳钢表面粉末包埋法渗铝的实验研究

• 作者: 张冀翔 徐修炎 王长发 钱程
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 碳钢 包埋渗铝 渗铝层 铝化物层 石墨粉 硬度
• 年，卷（期）: 2018,（12）
• 所属期刊栏目: 表面强化及功能化
• 页码范围: 68-75
• 页数: 8页
• 分类号: TG174.44
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2018.12.010

摘要

目的 解决粉末包埋渗铝过程中渗剂粘结导致渗铝层表面质量差的问题,在无惰性气体保护气氛中,在Q235钢表面制备出耐高温氧化、耐高温硫化和耐腐蚀的渗铝层.方法 采用粉末包埋渗铝法,通过改变渗剂中填充剂的成分,解决渗剂粘结导致表面质量变差的问题,研究渗铝温度、保温时间对渗层试样表面质量及渗铝层厚度的影响,确定最佳渗铝条件.使用电子显微镜观察渗铝层表面质量并测定渗铝层厚度,采用能谱仪分析渗铝层主要元素分布,采用X射线衍射仪分析渗铝层物相组成,采用显微硬度计检测渗铝层硬度变化.结果 采用成分为15％铝粉+5％氯化铵+75％氧化铝+5％石墨粉的渗剂,在无惰性气体保护下900℃保温4 h,获得渗铝层厚度约为370μm的渗铝试样.渗铝层由外向内依次为铝化物层、过渡层和基体,铝化物层主要含有Al、Fe两种元素,原子百分比保持在7:3左右,主要物相为Fe2Al5,硬度达到896HV0.1,远高于基体硬度.结论 渗剂中添加适量的石墨粉能够改善渗铝层表面质量,增加渗层厚度,过多的石墨粉反而不利于表面质量改善和渗铝层厚度的增长.渗铝层厚度随渗铝温度的升高先增大后减小,与保温时间呈抛物线关系.